0
EN
1
المرجع الالكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء

تاريخ الكيمياء والعلماء المشاهير

التحاضير والتجارب الكيميائية

المخاطر والوقاية في الكيمياء

اخرى

مقالات متنوعة في علم الكيمياء

كيمياء عامة

الكيمياء التحليلية

مواضيع عامة في الكيمياء التحليلية

التحليل النوعي والكمي

التحليل الآلي (الطيفي)

طرق الفصل والتنقية

الكيمياء الحياتية

مواضيع عامة في الكيمياء الحياتية

الكاربوهيدرات

الاحماض الامينية والبروتينات

الانزيمات

الدهون

الاحماض النووية

الفيتامينات والمرافقات الانزيمية

الهرمونات

الكيمياء العضوية

مواضيع عامة في الكيمياء العضوية

الهايدروكاربونات

المركبات الوسطية وميكانيكيات التفاعلات العضوية

التشخيص العضوي

تجارب وتفاعلات في الكيمياء العضوية

الكيمياء الفيزيائية

مواضيع عامة في الكيمياء الفيزيائية

الكيمياء الحرارية

حركية التفاعلات الكيميائية

الكيمياء الكهربائية

الكيمياء اللاعضوية

مواضيع عامة في الكيمياء اللاعضوية

الجدول الدوري وخواص العناصر

نظريات التآصر الكيميائي

كيمياء العناصر الانتقالية ومركباتها المعقدة

مواضيع اخرى في الكيمياء

كيمياء النانو

الكيمياء السريرية

الكيمياء الطبية والدوائية

كيمياء الاغذية والنواتج الطبيعية

الكيمياء الجنائية

الكيمياء الصناعية

البترو كيمياويات

الكيمياء الخضراء

كيمياء البيئة

كيمياء البوليمرات

مواضيع عامة في الكيمياء الصناعية

الكيمياء التناسقية

الكيمياء الاشعاعية والنووية

قم بتسجيل الدخول اولاً لكي يتسنى لك الاعجاب والتعليق.

Biological Oxidation-Reduction Reactions:-The Flow of Electrons Can Do Biological Work

المؤلف:  David L. Nelson، Michael M. Cox

المصدر:  Lehninger Principles of Biochemistry

الجزء والصفحة:  p507-508

2026-05-31

47

+

-

20

Biological Oxidation-Reduction Reactions:-The Flow of Electrons Can Do Biological Work

Every time we use a motor, an electric light or heater, or a spark to ignite gasoline in a car engine, we use the flow of electrons to accomplish work. In the circuit that powers a motor, the source of electrons can be a battery containing two chemical species that differ in affinity for electrons. Electrical wires provide a pathway for electron flow from the chemical species at one pole of the battery, through the motor, to the chemical species at the other pole of the battery. Because the two chemical species differ in their affinity for electrons, electrons flow spontaneously through the circuit, driven by a force proportional to the difference in electron affinity, the electromotive force (emf). The electromotive force (typically a few volts) can accomplish work if an ap propriate energy transducer—in this case a motor—is placed in the circuit. The motor can be coupled to a variety of mechanical devices to accomplish useful work. Living cells have an analogous biological “circuit,” with a relatively reduced compound such as glucose as the source of electrons. As glucose is enzymatically oxidized, the released electrons flow spontaneously through a series of electron-carrier intermediates to another chemical species, such as O2. This electron flow is exergonic, because O2 has a higher affinity for electrons than do the electron-carrier intermediates. The resulting electromotive force provides energy to a variety of molecular energy transducers (enzymes and other proteins) that do biological work. In the mitochondrion, for example, membrane-bound enzymes couple electron flow to the production of a transmembrane pH difference, accomplishing osmotic and electrical work. The proton gradient thus formed has potential energy, sometimes called the proton-motive force by analogy with electromotive force. Another enzyme, ATP synthase in the inner mitochondrial membrane, uses the proton motive force to do chemical work: synthesis of ATP from ADP and Pi as protons flow spontaneously across the membrane. Similarly, membrane-localized enzymes in E. coli convert electromotive force to proton-motive force, which is then used to power flagellar motion. The principles of electrochemistry that govern en ergy changes in the macroscopic circuit with a motor and battery apply with equal validity to the molecular processes accompanying electron flow in living cells. We turn now to a discussion of those principles.

صادق الياسري2026-05-31

يتناول المقال كيفية استغلال الخلايا الحية لتدفق الإلكترونات في إنجاز العمل الحيوي، بطريقة تشبه استخدام التيار الكهربائي في تشغيل المحركات والأجهزة الكهربائية. في البطارية الكهربائية تنتقل الإلكترونات تلقائيا من مادة ذات ألفة أقل لإلكترونات إلى مادة ذات ألفة أعلى، مولدة قوة دافعة كهربائية (Electromotive Force) يمكن استخدامها لإنجاز عمل مفيد. وبالمثل، تمتلك الخلايا الحية نظاما حيويا مشابها، حيث تعمل المركبات الغنية بالطاقة مثل الجلوكوز كمصدر لإلكترونات. عندما يتأكسد الجلوكوز داخل الخلية، تنتقل الإلكترونات عبر سلسلة من النواقل الإلكترونية حتى تصل في النهاية إلى الأكسجين، الذي يمتلك ألفة عالية لإلكترونات. وخلال هذا التدفق تحر طاقة كبيرة تستغلها الخلية في تشغيل العديد من العمليات الحيوية. في الميتوكوندريا تستخدم الطاقة الناتجة من انتقال الإلكترونات لضخ البروتونات عبر الغشاء الداخلي، ما يؤدي إلى تكوين فرق في تركيز البروتونات بين جانبي الغشاء. ويخزن هذا الفرق الطاقة على شكل القوة الدافعة البروتونية (Proton-Motive Force). بعد ذلك يستغل إنزيم ATP Synthase هذه القوة الدافعة البروتونية لإنتاج جزيئات ATP من ADP والفوسفات غير العضوي، وهي العملية الأساسية لتخزين الطاقة الكيميائية في الخلية. كما يوضح المقال أن بعض البكتيريا مثل Escherichia coli تستخدم القوة الدافعة البروتونية لتشغيل حركة الأسواط (Flagela)، ما يمكنها من الحركة في البيئة المحيطة. ويؤكد المقال أن المبادئ الكهروكيميائية التي تحكم عمل البطاريات والمحركات الكهربائية هي نفسها التي تفسر انتقال الإلكترونات وإنتاج الطاقة داخل الخلايا الحية، ولكن على المستوى الجزيئي.

حالة التعديل

اخفاء الردود

رد

1
301898

المزيد

اخر الاخبار

اشترك بقناتنا على التلجرام ليصلك كل ما هو جديد